Question

某同学用如图（a）所示的装置来验证小球从A运动到B过程中的机械能守恒．让一个小球由静止开始从A位置摆到B位置，悬点O正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，小球向前飞出做平抛运动．在地面上铺放白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐，量出M、C之间的距离x，再用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，即可验证机械能守恒定律．已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g．

（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为____________cm．

（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v₀=_____________．

（3）用已知量和测得量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔE_P=______，动能的增加量ΔE_k=________．

Answer

（1）64.5～65.2； （2）；（3）mg（h1－h2）；

【解析】

试题分析：（1）根据刻度尺的读数原则，可知其读数为：64.5～65.2cm．

（2）物体从B点平抛，所以有：

x=v0t

解得：

（3）重力势能的减小量等于重力做功：△Ep=mgh=mg（h1-h2）

动能增量为：

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】本题主要考查了验证机械能守恒定律实验和平抛运动。属于中等难度题。本题借助平抛运动来验证机械能守恒，思路新颖，不但考查了机械能守恒定律的实验，还考查了平抛运动，要求学生熟练全面掌握物理综合知识。